有机肥施用对珠三角菜地土壤磷污染风险的初步研究

通过田间小区试验研究有机肥施用量对菜心产量、土壤磷形态的影响,分析土壤磷形态之间的相关性,评估菜地红壤磷污染风险。结果表明,有机肥施用并未提高菜心的产量和生物量,而超过一定使用量之后,反而降低菜心产量和生物量;土壤无机磷形态以Fe-P和Al-P为主,占土壤无机磷质量分数的90%以上。有机肥施用提高土壤各形态无机磷的质量分数,且有机肥用量越高,土壤Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P质量分数越高。有机肥过量施用显著提高土壤速效磷和水溶性磷质量分数;分别对Olsen-P和CaCl2-P与各形态磷进行逐步回归分析,只有Olsen-P和CaCl2-P与Ca-P具有线性关系（p〈0.05）,方程为Y1=36.95＋0.622 1X,Y2=-0.102 5＋0.048 6X。表明施用有机肥下,Ca-P是菜地土壤有效磷的最直接来源,可以作为红壤磷污染风险评价指标。     

低分子量有机酸对滨海盐碱土壤磷的活化作用

采用室内培养实验测定了4种低分子量有机酸(甲酸、草酸、柠檬酸、苯甲酸)在对照(0 mmol·kg~(-1)干土)、低浓度(4 mmol·kg~(-1)干土)、中浓度(20 mmol·kg~(-1)干土)和高浓度(100 mmol·kg~(-1)干土)梯度下对滨海盐碱土壤磷素的活化规律.结果表明,土壤磷的总活化量以及各形态无机磷活化量均随着有机酸浓度的升高而增多.相同浓度下,有机酸活化土壤磷的能力为草酸(柠檬酸)甲酸苯甲酸.柠檬酸在低浓度时对Fe-P、高浓度时对Fe-P和Al-P的活化能力最强,草酸在低浓度时对Al-P,中浓度时对Ca-P、Fe-P、Al-P、O-P,高浓度时对Ca-P、O-P活化能力最强.就各形态无机磷对土壤磷的总活化量的贡献率而言,Ca-P的贡献最大,4种浓度下贡献率的平均值为65.4%,O-P贡献率最小,仅为4.0%.从各形态无机磷的自身活化率而言,Al-P最高,4种浓度下的平均活化率为31.3%,Ca-P和Fe-P次之,O-P最小,仅为7.6%.Ca-P尽管自身活化率相对较低,然而其含量占到土壤总磷含量的71.9%,所以是该滨海盐碱土壤磷总活化量的首位贡献者.研究结果对滨海盐碱土壤中磷素循环和利用研究具有重要意义.     

稻田土壤磷淋失潜力与磷积累的关系

了解稻田土壤磷积累对排水和渗漏液中磷浓度的影响,可为稻田磷素淋失预测提供依据.采用室内模拟方法,研究稻田土壤Olsen-P水平与土壤溶液中磷质量浓度之间的关系.结果表明,土壤溶液中磷质量浓度随土壤Olsen-P水平增加而增加,其中,黏土、壤黏土和壤土的Olsen-P超过临界值(分别为84、65和53 mg·kg-1)后,土壤溶液中磷质量浓度显著增加.土壤Olsen-P水平较低时,黏土、壤黏土和壤土的土壤磷素积累与排水和渗漏液中磷质量浓度之间的关系较为相近,这3类土壤溶液中磷质量浓度与土壤Olsen-P水平存在线性相关关系.而砂土溶液中无明显临界值,砂土溶液中磷质量浓度与土壤Olsen-P水平间也存在线性相关关系.相同Olsen-P水平时,砂质土壤磷淋失潜力明显高于其他土壤.     

东昌湖表层沉积物的磷赋存形态

对东昌湖表层沉积物,应用Ruban等在欧洲标准委员会框架下发展的淡水沉积物磷形态分离法(SMT)测定铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)、无机磷(IP)、有机磷(OP)和总磷(TP),分析TP与总氮(TN)和总有机碳(TOC)之间的相关性,结果表明,东昌湖表层沉积物的总磷含量在428.67—933.95 mg.kg-1之间,平均含量为597.78 mg.kg-1;沉积物的磷以IP为主,占TP的70.06%—91.08%,以OP为辅,占TP含量的12.31%—26.40%.IP中以Ca-P为主,占TP含量的64.67%—94.51%,Fe/Al-P仅占TP的2.57%—10.40%,从各形态磷占TP的百分比来看,Ca-P>OP>Fe/Al-P.东昌湖表层沉积物向上覆水体释放磷的潜力不大.东昌湖沉积物TP含量与梁子湖、太湖、洪泽湖、东湖和南四湖的TP含量相当,低于玄武湖和滇池;Fe/Al-P含量比我国其它湖泊要小1—2个数量级;Ca-P含量较国内其它湖泊的Ca-P含量高.表层沉积物的TP与TN、TOC之间呈极显著正相关关系,TP分布受到TN和TOC的输入影响.     

长期施肥对红壤性水稻土磷素积累与形态分异的影响

通过红壤性水稻土19a肥料长期定位试验,结果表明,不施磷处理的土壤磷素处于耗竭状态,耕层土壤全磷含量持续下降,但耕层以下土层的全磷尚未耗损;连年施磷的土壤耕层全磷含量提高,提高的幅度呈现明显量级关系。在本试验条件下,土壤中各组分无机磷含量以Fe-P和O-P为主体,各占土壤无机磷总量的44.63％和31.27％;其次是A1-P和Ca     

内蒙古乌兰布和沙漠样中磷形态分析及生物可获磷研究

采用6步连续提取法对采集于乌兰布沙漠磴口段沙样中磷的各种存在形态进行了分析测定,并对沙样进行了分级形态研究及生物可利用磷的估算.结果表明:在所取沙样中总磷(∑Pi)平均含量为251.32μg·g-1,其主要成分为无机磷(IP),占∑Pi含量的96.2%;有机磷(Or-P)占∑Pi的3.8%.在所有不同粒径沙样中,钙结合态磷(Ca-P)含量最高,平均为233.72μg·g-1,占∑Pi的93.0%;其他各形态磷含量的高低顺序依次为:有机磷(Or-P)、铁结合态磷(Fe-P)、弱吸附态磷(Ads-P)、铝结合态磷(Al-P)、闭蓄态磷(Obs-P).在所取沙漠颗粒物样中,∑Pi、Ca-P、Fe-P含量均随沙样粒径的减小而增大,其中∑Pi、Ca-P的变化幅度较大,而Fe-P的变化幅度较小;Or-P含量随粒径的减小而降低;Ads-P、Obs-P、Al-P含量随粒径变化的规律性不强.所取沙样中潜在的生物可获得磷的量约占总磷的6.6%.     

秸秆生物炭对水稻土和赤红壤磷素有效性及化学形态的影响北大核心CSCD

为探讨生物炭对土壤磷素转化的影响,选择华南地区两种典型土壤(高磷水稻土和低磷赤红壤),通过土壤培养试验,研究添加不同剂量(0%、1%、2%和4%,分别用CK、T1、T2、T4表示)秸秆生物炭对土壤磷素有效性及不同磷组分随时间变化的动态影响.结果表明,不同剂量秸秆生物炭处理均能显著提高水稻土和赤红壤的全磷及有效磷含量,且增加幅度随生物炭添加剂量的增加而升高,培养第40天T4处理的水稻土及赤红壤的有效磷含量相比对照分别增加118.45%和6432.08%,赤红壤效果更为明显.不同剂量秸秆生物炭处理均能显著增加两种土壤的Fe-P和Ca-P含量,其中T4处理效果最为显著.培养第40天T4处理的水稻土中水溶性磷、Al-P、Fe-P、Ca-P含量较对照分别增加233.53%、14.95%、8.82%和55.65%,O-P含量则降低2.74%;赤红壤的Al-P、Fe-P、Ca-P含量分别增加71.35%、80.15%和124.73%,水溶性磷和O-P含量则降低7.14%和0.52%.随着培养时间推移,秸秆生物炭处理的水稻土和赤红壤酸性磷酸酶活性逐渐降低,碱性磷酸酶活性则逐渐升高.此外,培养初期添加秸秆生物炭显著降低了两种土壤的微生物量磷含量,但该抑制作用随时间推移逐渐减弱直至消失.综上所述,秸秆生物炭处理显著影响水稻土和赤红壤磷素的化学形态、微生物活性及磷素转化,增加磷素有效性,尤其对赤红壤作用效果更为明显,因此在化肥减施增效中值得进一步推广应用.(图7表3参50)     

有机酸对不同磷源条件下土壤无机磷形态的影响

土壤有效磷含量低是影响作物生产的重要限制因素之一.作物根分泌活化难溶性磷的有机酸对改善其磷素营养具有重要意义.采用张守敬和Jackson无机磷分级方法,以湖北省武昌土为材料,加入不同磷源和有机酸,经室温培养后,测定速效磷含量和无机磷组分.结果表明,有机酸引起速效磷含量增多,除苹果酸处理的变化较小外,草酸和柠檬酸的加入使土壤中速效磷显著增加.供试有机酸均使土壤铝磷(Al-P)含量下降,钙磷(Ca-P)含量上升,变幅大小依次为草酸处理>柠檬酸处理>苹果酸处理;有机酸活化的磷主要来源于土壤中Al-P和铁磷(Fe-P)中的磷,同时有机酸能够促进土壤中闭蓄态磷(O-P)的形成与积累.图1表3参30     

中酸性土壤无机磷形态及生物有效性

在黄棕壤和棕红壤上施用磷肥,经三年室内湿润条件下培养,用石灰性土壤无机磷分级方法测定各形态磷含量.各形态用增量的分配比例表明,Fe-P居首位,其次为Al-P和O-P.三级Ca-P之和在20％以下.经培养的土壤种植黑麦草,其生物量和吸磷量与各形态磷量的相关系数除Ca10-P外,均达到极显著水准.土壤有效磷与各形态磷的相关性表明,Ca2-P是土壤有效磷的直接给源（r=0.992）,Fe-P、Al-P是有效磷的重要潜在性给源（r分别为0.982和0.914）,O-P、Ca10-P为无效态磷（r=-0.168）.     

滨海滩涂土地利用变化对土壤生物可利用磷的影响

为探明滨海滩涂土地利用变化对土壤生物可利用磷(BAP)的影响,分析了滩涂由原生盐沼湿地转变为农田过程中土壤总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)及部分BAP(速效磷(Olsen-P)、M3提取态有效磷(M3-P)、水溶性磷(WSP)及松散结合磷(Lo-P))含量、分布的变化.结果表明,滩涂由原生盐沼湿地转变为农田后,土壤TP、IP和OP含量均显著升高(分别升高19%、12%、55%),IP/TP显著降低,OP/TP、OP/IP显著升高,OP累积速率明显高于TP和IP.转变为农田后,滩涂土壤BAP含量和赋存比例均显著升高,Olsen-P、M3-P、WSP和Lo-P含量分别提高282%、379%、275%、192%,赋存比例则分别提高205%、267%、217%、142%,BAP提高幅度远高于TP、IP和OP;各BAP与TP、IP、有机碳(TOC)均呈显著正相关,而与盐度(EC)呈显著负相关.研究结果显示,滨海滩涂由原生盐沼湿地转变为农田的土地利用变化将极大提高土壤生物可利用磷水平,其环境影响值得关注.     

配施解磷菌肥对采煤塌陷区复垦土壤磷有效性的影响

选取采煤塌陷区复垦5 a的土壤为对象,采用田间小区试验方法,研究解磷菌肥对复垦土壤无机磷形态及磷吸附-解吸特性的影响。结果表明,配施解磷菌肥可以提高复垦土壤有效磷含量,提高土壤Ca_2-P、Ca_8-P和闭蓄态磷(O-P)含量,降低Al-P、Fe-P和Ca_(10)-P含量。Ca_2-P含量、Ca_8-P含量与有效磷含量之间存在极显著正相关关系(P0.01),相关系数分别为0.997和0.926,对提高有效磷含量的贡献较大。有机肥+化肥+解磷菌肥(MCFB)处理可显著降低土壤对磷的吸附常数(K)和土壤最大缓冲容量(MBC)。与不施解磷菌肥处理相比,施用解磷菌肥处理对土壤最大吸附量(Xm)的影响较小。解磷菌肥可以提高复垦土壤磷的最大解吸量和解吸率,提高土壤磷素有效性。配施解磷菌肥对土壤有机质含量有一定影响,MCFB处理可以显著提高玉米产量,比有机肥+化肥处理提高3.82%。     

丹霞山不同土地利用方式土壤磷组分特征及其有效性

磷是亚热带地区土壤重要的限制性营养元素,在维持生态系统功能稳定性中发挥着重要作用。丹霞地貌作为亚热带地区典型的生态退化区,阐明土地利用方式对丹霞地貌土壤磷组分的影响,对丹霞地貌土地的合理利用和地力提升具有重要意义。选择韶关仁化丹霞山典型地貌区4种土地利用方式（乔木林AF、灌木林SL、撂荒草地AG和农田CL）为对象,采用Tiessen磷素分级方法,研究其土壤磷组分特征及有效性的驱动因素。结果表明,丹霞地貌土壤磷组分及其有效性受土地利用方式影响显著。与CL相比,林地土壤（AF和SL）有机磷和无机磷总量显著增加,增幅为71.0%-319.9%和70.5%-346.7%,土壤磷素总水平提高,而CL和AG之间无显著差异。与SL、AG和CL相比,AF土壤速效磷、易分解态磷和中等易分解态磷含量显著增加,土壤磷有效性显著提高。AF土壤难利用态磷也表现出最高的含量,但其占总磷比例显著降低,说明土地利用方式向AF转变有利于难利用磷的分解利用。此外,土地利用方式对土壤微生物量磷和磷酸酶活性（酸性磷酸酶和碱性磷酸酶）亦有显著影响,微生物量磷和碱性磷酸酶均表现为AF>SL>AG>CL,而AF土...     

广州城郊菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析和土壤淋洗试验对广州城郊菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究和分析。结果表明.广州城郊菜地土壤全磷含量极高;与自然土壤相比较,菜园土壤无机磷比例增大、有机磷比例降低;无机磷中的AI-P、Fe-P比例增加.O-P比例降低,Ca-P比例基本一致;土壤Olsen P、Bray-1 P、Mehlich-1 P、0.01mol/L CaCl_2和H_2O提取的磷含量相当高;土壤淋洗液中溶解态磷和总磷持续保持很高的浓度,土壤磷供应强度大。菜园土壤中磷进入水体引起水体磷浓度增加,导致水体富营养化风险大;土壤磷的测定值可作为土壤磷流失风险和对水环境影响程度的评估依据。菜地应作为农业非点源磷污染的优先控制区、应通过严格控制磷肥的投入和合理施肥等控制磷的流失。     

镉污染区水稻土磷素含量特征及其形态分布规律

以湖南省常德市Cd污染水稻土为供试土壤,研究了该区域土壤磷(P)元素含量状况、形态分布特征及其相关关系.结果表明,水稻土全磷含量范围为318.3—2016.2 mg·kg~(-1),总体上表现为适宜和丰富水平.然而,土壤有效磷的含量偏低,50%的土壤有效磷含量低于正常值(10 mg·kg~(-1)).在酸性水稻土中,无机磷含量依次为Al-PCa-PO-PFe-P;而在碱性水稻土中,土壤无机磷含量为Al-PCa10-PO-PCa2-PFe-PCa8-P.碱性水稻土有机磷占全磷比例高于酸性水稻土,达到30.1%—75.5%.土壤pH与Al-P、Ca-P之间存在极显著正相关关系(P0.01),而与O-P之间具有显著负相关关系(P0.05);土壤全磷与有机磷、Al-P之间存在极显著正相关性关系(P0.01),而与有效磷、Ca-P具有显著正相关性关系(P0.05);土壤有效磷与Al-P、有机磷含量之间分别表现为极显著和显著正相关关系.     

动物粪便堆肥的养分淋溶特征模拟研究

通过室内土柱模拟实验,研究了自然条件下土壤施用不同量的动物粪便堆肥对氮、磷和钾的淋失的影响,结果表明:氮、磷和钾的淋出量都与堆肥用量呈正相关关系,总氮的淋出主要集中在土壤下层,随着施肥量的增加,淋出液总氮浓度最高达到300mg·l-1,可能对地下水造成污染,总磷主要聚集在土壤的上层,最高达到8.5mg·l-1,磷向下迁移较为缓慢,随淋溶次数的变化不显著.土柱上层渗滤液中钾的含量远大于下层,各施肥量处理都在前三次淋溶中随淋溶次数的增加而有一定程度减小,随后趋于稳定.     

太湖西部沉积物磷形态剖面分布和成因分析

使用淡水沉积物磷形态的标准测试程序SMT法,分析了太湖西部湖区沉积物中磷的空间分异和成因。结果表明,该湖区沉积物各形态磷含量整体上呈现自表层向下递减的趋势,显示出磷污染在表层聚集的特征;不同采样点沉积物中总磷(TP)含量和各形态磷分布特征存在空间差异,西南湖区由于近期磷污染减少,表层磷含量呈缓慢降低趋势;受盛行风向、湖区位置和周边环境影响,太湖西北部沉积物中磷污染水平整体上高于西南部。西部湖区TP含量为337. 27～1 081. 87 mg·kg~(-1),无机磷(IP)是构成沉积物TP的主要部分,占TP含量的55. 27%～97. 93%;钙结合态磷(Ca-P)是IP的主要组成部分,占IP的44. 14%～89. 30%。TP和IP、IP和Ca-P含量的相关关系最为显著,表明IP含量影响TP含量;TP和Fe/Al-P含量的相关关系显著,表明人类活动产生的外源污染是沉积物中磷污染的主要来源。     

长期施肥对太湖地区水稻土磷素转化的影响

对江苏常熟生态站长期施肥条件下的水稻土进行了磷素转化的研究.结果表明,不同施肥处理的土壤全磷(T-P)含量为926~934mgkg-1,只有对照(CK)比本底值下降0.49%,其它施肥处理的T-P含量都比本底值增加14.24%~28.0%,增幅最大的是半数秸秆 磷肥(1/2OM NPK)处理(28.0%),增幅最小的是NPK(氮磷钾)处理(14.24%).增幅最大的1/2OM NPK处理的T-P含量比CK增加28.0%,年平均增加2.9%;增幅最小的NPK处理的T-P含量比CK增加14.8%,年平均增加1.5%.有机磷(Po)占全磷(T-P)的比值小于无机磷(Pi)占全磷的比值,即:Po/T-P(15%~23%)O-P(143~101)>Fe-P(103~54)>Al-P(65~29)>Ca8-P(45~18)>Ca2-P(22~3);1/2OM NPK处理能增加水稻田土壤中的Al-P和Fe-P含量,而施用NPK肥有利于水稻对Al-P和Fe-P的吸收,因为NPK处理的土壤中Al-P和Fe-P含量只比CK大而比其它处理低;施磷肥会增加水稻土中O-P的含量.图3表3参23     

溶磷菌剂对施磷复垦土壤无机磷形态及油菜磷吸收的影响

磷的有效化是限制复垦土壤肥力提升的主要因素,溶磷菌能够活化土壤中的难溶态的磷,增强土壤磷的供给能力,研究其对复垦土壤无机磷形态及生物有效性的影响,可为矿区复垦土壤熟化和肥力提升提供科学依据.通过盆栽试验,研究混合溶磷菌剂对施用磷矿粉和磷酸钙的复垦土壤中有效磷含量、磷酸酶活性、无机磷形态及其转化以及盆栽油菜磷素吸收的影响.结果显示:与未接种溶磷菌剂的处理相比,接种溶磷菌剂后复垦土壤中有效磷含量和磷酸酶活性分别提高了61.44%-65.77%和95.49%-104.75%(P 0.05);土壤油菜鲜重和吸磷量分别增加了28.07%-33.89%和25.53%-33.33%(P 0.05).等磷量施用磷酸钙和磷矿粉,复垦土壤中的无机磷均以Ca_(10-P)为主要形态.在施用磷矿粉的土壤中接种溶磷菌剂能够显著降低Ca_(10)-P含量和转化率,提高Ca_8-P含量和转化率,促进Ca_(10)-P向Ca_8-P转化;在施用磷酸钙的土壤中接种溶磷菌剂能够促进Ca_(10)-P向Ca_2-P、Ca_8-P转化,O-P向Al-P转化.土壤有效磷和磷酸酶以及油菜吸磷量的增加与Ca_(10)-P的减少以及Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P和Fe-P的增加有关.本研究表明溶磷菌剂能够促进磷矿粉和磷酸钙在复垦土壤中由Ca_(10)-P向Ca_2-P和Ca_8-P转化,提高土壤磷的生物有效性;另外,在施用磷酸钙的土壤中,溶磷菌剂的溶磷能力和对油菜的促生效果优于施用磷矿粉的土壤.(图1表6参35)     

不同利用方式下黄壤旱坡地磷素状况及环境影响分析

通过对贵州黄壤进行采样以及采用无界径流小区法收集地表径流,探索不同利用方式下黄壤旱坡地磷素水平及其地表径流磷浓度的差异。结果表明,不同利用方式下黄壤旱坡地中全磷和有效磷(Olsen-P)含量的大小顺序为连作烟地>烤烟-玉米轮作地>连作玉米地>林地;CaCl_2浸提磷(土壤易解吸磷)和Na0H浸提磷(藻类可利用的土壤总磷)与土壤全磷和有效磷有显著的相关性;土壤富磷化的同时,其磷素的流失风险明显地提高。连作烟地地表径流总磷(TP)和磷酸根态磷(Ortho-P)浓度明显大于连作玉米地.而林地地表径流TP浓度明显小于旱地;黄壤旱坡地地表径流中TP和Ortho-P与土壤有效磷之间存在极显著的相关性(r为0.957、0.875),因而连作烟地磷素的环境影响潜能明显高于其它旱地以及林地。     

滨海滩涂湿地不同植被土壤磷的生物有效性及其影响因子分析

滨海湿地是全球磷主要的源汇转换器之一,土壤磷的生物有效性对滨海湿地的结构、功能有着决定性作用。研究滨海湿地土壤磷的生物有效性及影响因子对滨海湿地的保护和修复具有重要意义。以江苏大丰麋鹿自然保护区的湿地土壤为研究对象,对互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)、白茅(Imperata cylindrica)、芦苇(Phragmites australis)4种植物群落及裸地下土壤进行分层采样,采用模拟生物活化过程的磷素分级方法(biologically based P,BBP法),分析环境因子对不同植物土壤磷素组分的影响。结果表明,(1)大丰麋鹿自然保护区滨海湿地土壤磷素组分含量表现为:CaCl_2-PCitrate-PEnzyme-PHCl-P。(2)无植被覆盖裸地土壤的CaCl_2-P和Citrate-P含量显著高于植被覆盖下土壤的含量(P0.05),植物的生长会显著降低土壤中根系可截留磷素和有机酸可提取磷素的含量。(3)芦苇0—20 cm土层内的CaCl_2-P含量显著最低,与其他3种植物相比,芦苇根系对表层的磷素的截留能力更强;海三棱藨草的Enzyme-P在两个土层都显著最低(P0.05),与其他3种植物相比,海三棱藨草根系发生的酶活化磷素的过程较激烈。(4)土壤Citrate-P含量与含水率显著相关(P0.05),影响土壤Citrate-P含量的主要环境因子是土壤含水率;HCl-P含量与有机质显著相关(P0.01),影响土壤HCl-P含量的主要环境因子是有机质。(5)土壤速效磷与Citrate-P含量显著相关(P0.05),说明大丰麋鹿自然保护区土壤中速效磷主要来自于土壤中有机酸活化释放的无机磷。综上,研究区中生物有效态的磷主要来自于土壤中有机酸活化的无机磷,不同植物土壤磷的生物有效性有显著差异,而含水率和有机质是影响江苏大丰麋鹿自然保护区土壤磷生物有效性的主要环境因子。